ESTUDIO DE CANTERAS CANTERAS EJERCICIO
1.
CASO 01: Se ha planificado la construcción de un pavimento de una vía de L=30km tramo de 02+500 al 32+500, para lo cual se cuenta con una cantera ubicada en la progresiva 12+700 del eje de la vía con un acceso de 1.20 km. Potencia aprovechable cantera A: 200,000 m3
De acuerdo al expediente técnico se requiere material para la ejecución de obras de MEJORAMIENTO DE SUBRSANTE e=0.25m, SUBBASE e=0.20m, BASE e=0.15m, se ha previsto para el procesamiento de material, zarandeo por gravedad y/o chancado en una planta chancadora. Los derrames laterales son H: V (2:1), ancho de la corona 7.2m Los requisitos de los materiales extraerlos del MANUAL DE CARRETERAS ESPECIFICACIONES TÉCNICAS GENERALES PARA CONSTRUCCIÓN.
CUADRO DE COSTOS Zarandeo S/. 8.00 m3 Chancado S/. 35.00 m3 DESARROLLAR DESARROLLAR EL PLAN DE EXPLOTACIÓN DE LA CANTERA CALCULAR: a) Volumen zarandeado, considera también el zarandeo después del chancado b) Volumen chancado c) Volumen de desperdicie. d) Volumen utilizado de la potencia útil e) Eficiencia de la cantera. f) Indicar el volumen y número de acopios por tamaño g) Costo del m3 de producción de material para mejoramiento h) Costo del m3 de producción de material para subbase 1
i) Costo del m3 de producción de material para base j) Tipo de chancadora que utilizara k) Tiempo de chancado
A. CLASIFICAMOS LOS MATERIALES MATERIAL PARA BASE y SUBBASE GRANULAR:
Para poder cumplir estos usos se generan la siguiente tabla con los respectivos pesos Retenidos.
TAMI Z MALL A 3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" Nº 4 Nº 10
GRADACIO NA
100
100
30 25 15
65 55 40
AGREGADO BASE - GRANULAR PESO PORCENTAJ PORCENTA ES JE RETENID ACUMULATI O VO 10 0 0 30 0 0 10 0 1 350 4 5 950 11 15 1200 14 29 1300 15 44 800 9 53 600 7 60 1100 13 72
PORCENT AJE PASANTE 100 100 99 95 85 71 56 47 40 28 2
Nº 40 Nº 200 < 200
8 2
20 8
1200 800
14 9
86 95
14 5
0 Total
0
450 7000
5 100.000
100
0
MATERIAL PARA BASE Y SUBBASE 120
100
S E J A T N E C R O P
80 USO 1
60
USO 2 40
P.Retenido
20
0 3"
2 2" 1 1" 3/4" 1/2" 3/8" Nº 4 Nº 1/2" 1/2" 10
Nº 40
Nº < 200 200
MATERIAL PARA MEJORAMIENTO DE SUBRASANTE:
3
B. CALCULO DE VOLÚMENES REQUERIDO MEJORAMIENTO DE SUBRSANTE e=0.25m, SUBBASE e=0.20m, BASE e=0.15m. Los derrames laterales son H: V (2:1), ancho de la corona 7.2m
VOLUMEN REQUERIDO VOLUMEN REQUERIDO PARA BASE VBASE = (7.20+7.80)*0.15*30000/2 = 33750 m3 VBASE =33750 m3 VOLUMEN REQUERIDO PARA SUBBASE VSUBBASE = (7.80 + 8.60)*0.20*30000/2 = 49200 m3 VSUBBASE =49200 m3 VOLUMEN REQUERIDO PARA SUBRASANTE VSUBRASANTE = (8.60 + 9.60)*0.25*30000/2 = 68250 m3 VSUBRASANTE =68250 m3
C. CALCULO DE VOLÚMENEN A ZARANDEAR Para el cálculo de volumen a Zarandear se planteo la siguiente ecuación para cumplir con los volúmenes requeridos: LO QUE SOBRA = LO QUE FALTA
0.9* (0.001*V + 0.436*V -68250) = 82950 – 0.511*V 0.9043*V = 144375 V = 159653.88 m3 VOLUMEN A ZARANDEAR = 159653.88 m3 La siguiente Tabla muestra requerimientos del problema:
los cálculos
de volúmenes
Volumen a Zarandear
Tamic %Reten es ido ASTM Parcial 3" 0.114
M3 0.001
2 1/2"
0.003
0.341
VOL
VO VOL VOL L REQUER PROCE M3 IDO SAR 0.0 01 0.4 68,250.00 156,406.
para los
159,653. 88 VOL PROCE SAR 181.42
FALTA NTE 181.42
69,667.1 1,417.15 4
2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" No4 10 40 200 < 200
0.114 3.977 10.795 13.636 14.773 9.091 6.818 12.500 13.636 9.091 5.114
0.001 0.040 0.108 0.136 0.148 0.091 0.068 0.125 0.136 0.091 0.051 1.00
25
36
0.5 11
82,950.00 162,213. 33
0.0 51
5
81,641.1 9 1,308.81
8,164.12 151,200.0 TOTAL 0 SOBRA NTE
159,653. 88 8,453.88
Calculo de Volumen Chancado: Como muestra la Tabla el material de BASE y SUBBASE está en saldo negativo lo cual quiere decir que falta material para cumplir con el volumen requerido por ende se tendrá que chancar material sobran de las demás mallas de la siguiente manera:
Volumen (al 90%) = 1598.57 * 0.9 = 1438.72 m3 Como se puede mostrar este volumen a chancar compensa con lo que falta y por ende cumple la cantidad de material a Zarandear.
D. CALCULO DE VOLÚMENES 1.
Volumen zarandeado, considera también el zarandeo después del chancado Volumen Total = 159,653.88 + 1438.72 = 161092.60 m3
2.
Volumen chancado Volumen a Chancar (100%) = 1,417.15 + 181.42 = 1598.57 m3
3.
Volumen de desperdicio.
4.
5.
Volumen de Desperdicio = 159,653.88 – 151200 = 8453.88 m3 Volumen utilizado de la potencia útil Volumen Utilizado = 200,000 - 159,653.88 = 40346.12 m3 Eficiencia de la cantera. Eficiencia = (151200.00 / 159653.88)*100 = 94.70 % 5
6.
Indicar el volumen y numero de acopios por tamaño Se realizaron dos acopios uno para Subrasante y Otro para BASE y SUBBASE ya estos tienen la misma gradación en la Norma EG – 2013. Subrasante = 69667.15 m3 Base y Subbase = 83079.90 m3
7.
Costo del m3 de producción de material para Mejoramiento
Mejoramiento
ZARAND
SubRasante
EO
8.
UN
C
D
U
M3
8
VOL
PARCI
TOTAL
AL
(S/.)
159,653.
1,277,2
1,277,231.
88
31
04
Costo del m3 de producción de material para Base y Subbase
Base y Subbase
ZARANDE
UN
C
D
U
M3
8
O CHANCAD
M3
35
VOL
PARCIA
TOTAL
L
(S/.)
159,653.8
1,277,23
1,333,181.0
8
1
8
1,598.57
55,950
O
6
Tipo de chancadora que utilizara
9.
Figura: CHANCADORA JC250×1000
Tiempo de chancado
10.
rendimiento chancadora = 100 tn / h volumen total a zarandear (m3) = 159653.88 m3 volumen total a zarandear (tn) = 319307.76 ton tiempo = (319307.76 ton) / (700 h) = 1064.36 h / 8 = 57 dias tiempo (meses) = 57 dias / 30 = 2 meses aproximado
7
